CN103825464A - X射线机用高频高压发生系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种X射线机用高频高压发生系统，包括依次相接的直流电源模块、谐振式逆变电路模块、高压变压器模块和高频倍压整流滤波电路模块，以及控制电路模块，控制电路模块包括ARM微控制器和与ARM微控制器相接的电源电路、触摸式液晶显示屏、JTAG调试接口电路、RS-232接口电路、RJ-45接口电路、SDRAM存储器模块和FLASH存储器模块；高频倍压整流滤波电路模块的输出端接有电压采样电路和电流采样电路，电压采样电路和电流采样电路均与控制电路模块的输入端相接，谐振式逆变电路模块与控制电路模块相接。本发明设计合理，稳定性好、实时性高，可靠性高，可重复性好，使用效果好，便于推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及X射线机技术领域，尤其是涉及一种X射线机用高频高压发生系统。
背景技术
X射线机应用在社区医疗，农村医疗，VIP上门诊断，体检车，国家灾害救助，政府开发援助（ODA），国际性援助，放射研究教学机关，体育俱乐部，宠物医院等领域。X射线机也是战地、抢险救灾等情况下开展医疗救治的重要装备。但是，我国早期自的X线机，采用工频设计，整机主要分为X线球管、控制台、机架及机箱几部分，其中有一个体积笨重的自耦变压器，电路结构陈旧、机器结构不合理、整机效能低，曝光参数的准确性和重复性差，射线量不稳定，散射线强，体积大，不方便携带，展开工作时间长，机械性能差，操作不方便，不适于腰椎、骨盆等身体较厚部位的投照检查。
80年代后期，由于逆变电源技术的发展成熟，在X射线机的高压电源与灯丝加热电源控制中采用了逆变电源技术，逆变的频率从传统X线机所使用的50/60Hz提高到几百赫兹几千赫兹。变频技术的应用减小了X射线机的体积，使其具有了更好的便携性，输出X射线的质量也有了一定程度的提高，但是，目前高频高压发生系统的控制器多是以8/16位单片机为核心的系统，很难保证控制的实时性，而且不便于功能扩充。现有技术中的高频高压发生系统还存在着稳定性差、实时性差、可靠性差和可重复性差的缺陷和不足，影响了X射线机的稳定性、能源的使用效率以及球管的使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种X射线机用高频高压发生系统，其设计合理，稳定性好、实时性高，可靠性高，可重复性好，延长了X射线机的使用寿命，解决了现有技术所存在的实时性差、不便于功能扩充、稳定性差、可靠性差和可重复性差的缺陷和不足，使用效果好，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种X射线机用高频高压发生系统，其特征在于：包括依次相接的直流电源模块、谐振式逆变电路模块、高压变压器模块和高频倍压整流滤波电路模块，以及用于对所述谐振式逆变电路模块进行控制并对X射线机的电压、电流和曝光时间进行调整的控制电路模块，所述控制电路模块包括ARM微控制器和与ARM微控制器相接的电源电路、触摸式液晶显示屏、JTAG调试接口电路、RS-232接口电路、RJ-45接口电路、SDRAM存储器模块和FLASH存储器模块；所述高频倍压整流滤波电路模块的输出端接有电压采样电路和电流采样电路，所述电压采样电路的输出端和所述电流采样电路的输出端均与所述控制电路模块的输入端相接，所述谐振式逆变电路模块与所述控制电路模块的输出端相接，所述高频倍压整流滤波电路模块的输出端接球管。
上述的X射线机用高频高压发生系统，其特征在于：所述直流电源模块为交直流转换电路模块。
上述的X射线机用高频高压发生系统，其特征在于：所述ARM微控制器为芯片LPC1113。
上述的X射线机用高频高压发生系统，其特征在于：所述SDRAM存储器模块为芯片HY57V641620ETP-7-C。
上述的X射线机用高频高压发生系统，其特征在于：所述FLASH存储器模块为芯片AM29LV400B。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的设计合理，结构紧凑，体积小，重量轻。
2、本发明的稳定性好、实时性高，可靠性高，可重复性好，能够延长X射线机的使用寿命。
3、本发明的控制电路模块采用高性能的32位ARM微控制器替代传统的8/16位单片机，具有更强大的功能和实时处理能力，可根据实际需要进行功能扩展，能满足对谐振式逆变电路模块的控制以及X射线机的电压（kV）和电流（mA）的实时控制等功能。
4、采用本发明实现的X射线机满足国内医疗机构、红十字机构、野外单位、体育团体和有条件的社区诊疗机构的需求，适应当前医疗发展的需要，具有很好的社会价值和广阔的市场前景。
5、本发明的可扩展性能好，还可以应用于其他需要提供稳定的、高质量的高频高压的领域。
综上所述，本发明的设计合理，稳定性好、实时性高，可靠性高，可重复性好，延长了X射线机的使用寿命，解决了现有技术所存在的实时性差、不便于功能扩充、稳定性差、可靠性差和可重复性差的缺陷和不足，使用效果好，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的电路原理框图。
附图标记说明:
1—直流电源模块； 2—谐振式逆变电路模块；3—高压变压器模块；
4—高频倍压整流滤波电路模块； 5—控制电路模块；
5-1—ARM微控制器； 5-2—电源电路；
5-3—JTAG调试接口电路； 5-4—RS-232接口电路；
5-5—RJ-45接口电路； 5-6—SDRAM存储器模块；
5-7—FLASH存储器模块； 6—电压采样电路；7—电流采样电路；
8-球管。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括依次相接的直流电源模块1、谐振式逆变电路模块2、高压变压器模块3和高频倍压整流滤波电路模块4，以及用于对所述谐振式逆变电路模块2进行控制并对X射线机的电压、电流和曝光时间进行调整的控制电路模块5，所述控制电路模块5包括ARM微控制器5-1和与ARM微控制器5-1相接的电源电路5-2、触摸式液晶显示屏5-8、JTAG调试接口电路5-3、RS-232接口电路5-4、RJ-45接口电路5-5、SDRAM存储器模块5-6和FLASH存储器模块5-7；所述高频倍压整流滤波电路模块4的输出端接有电压采样电路6和电流采样电路7，所述电压采样电路6的输出端和所述电流采样电路7的输出端均与所述控制电路模块5的输入端相接，所述谐振式逆变电路模块2与所述控制电路模块5的输出端相接，所述高频倍压整流滤波电路模块4的输出端接球管8。
本实施例中，所述直流电源模块1为交直流转换电路模块。所述ARM微控制器5-1为芯片LPC1113。所述SDRAM存储器模块5-6为芯片HY57V641620ETP-7-C。所述FLASH存储器模块5-7为芯片AM29LV400B。
本实施例采用了ARM微控制器5-1，ARM微控制器5-1具有体积小、低功耗、低成本、高性能的特点，支持Thumb(16位)/ARM(32位)双指令集，能很好的兼容8位/16位器件，大量使用寄存器，指令执行速度更快，大多数操作都在寄存器中完成，寻址方式灵活简单，执行效率高，指令长度固定；通过在ARM微控制器5-1的外围扩展JTAG调试接口电路5-3、RS-232接口电路5-4、RJ-45接口电路5-5、SDRAM存储器模块5-6和FLASH存储器模块5-7，可以很好地满足高频高压发生系统控制电路模块5的各种功能需要。
本发明的工作原理及工作过程是：直流电源模块1输出的直流电经谐振式逆变电路模块2逆变后得到40kHz的高频交流电信号，该信号经高压变压器模块3和高频倍压整流滤波电路模块4后变成40kV-100kV的稳定直流电压，提供给球管8；整个工作过程中，电压采样电路6实时动态采集高频倍压整流滤波电路模块4所输出的电压，电流采样电路7实时动态采集高频倍压整流滤波电路模块4所输出的电流，控制电路模块5对电压采样电路6和电流采样电路7所采集到的电压和电流信号进行分析处理后生成相应的控制信号给谐振式逆变电路模块2，控制谐振式逆变电路模块2的工作，从而对X射线机的电压（kV）、电流（mA）和曝光时间进行相应的调整；另外，还可以通过操作触摸式液晶显示屏5-8对系统的控制参数进行调整。经测试，本发明的运行稳定、可靠，实时性高，各部分功能正常工作，解决了X射线机工作所需的高频高压发生系统及其控制的关键技术。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (5)
1.一种X射线机用高频高压发生系统，其特征在于：包括依次相接的直流电源模块（1）、谐振式逆变电路模块（2）、高压变压器模块（3）和高频倍压整流滤波电路模块（4），以及用于对所述谐振式逆变电路模块（2）进行控制并对X射线机的电压、电流和曝光时间进行调整的控制电路模块（5），所述控制电路模块（5）包括ARM微控制器（5-1）和与ARM微控制器（5-1）相接的电源电路（5-2）、触摸式液晶显示屏（5-8）、J TAG调试接口电路（5-3）、RS-232接口电路（5-4）、RJ-45接口电路（5-5）、SDRAM存储器模块（5-6）和FLASH存储器模块（5-7）；所述高频倍压整流滤波电路模块（4）的输出端接有电压采样电路（6）和电流采样电路（7），所述电压采样电路（6）的输出端和所述电流采样电路（7）的输出端均与所述控制电路模块（5）的输入端相接，所述谐振式逆变电路模块（2）与所述控制电路模块（5）的输出端相接，所述高频倍压整流滤波电路模块（4）的输出端接球管（8）。
2.按照权利要求1所述的X射线机用高频高压发生系统，其特征在于：所述直流电源模块（1）为交直流转换电路模块。
3.按照权利要求1所述的X射线机用高频高压发生系统，其特征在于：所述ARM微控制器（5-1）为芯片LPC1113。
4.按照权利要求1所述的X射线机用高频高压发生系统，其特征在于：所述SDRAM存储器模块（5-6）为芯片HY57V641620ETP-7-C。
5.按照权利要求1所述的X射线机用高频高压发生系统，其特征在于：所述FLASH存储器模块（5-7）为芯片AM29LV400B。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210465353.XA CN103825464A (zh) | 2012-11-16 | 2012-11-16 | X射线机用高频高压发生系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN103825464A true CN103825464A (zh) | 2014-05-28 |
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Family Applications (1)
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| CN201210465353.XA Pending CN103825464A (zh) | 2012-11-16 | 2012-11-16 | X射线机用高频高压发生系统 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN103825464A (zh) |
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2012
- 2012-11-16 CN CN201210465353.XA patent/CN103825464A/zh active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140528 |